- LABORATORIUM ELEKTRONIKI ANALOGOWEJ I CYFROWEJ -

BADANIE SCALONEGO LICZNIKA ASYNCHRONICZNEGO 7490

I. CEL ĆWICZENIA

Ćwiczenie ma na celu przedstawienie podstawowych rozwiązań scalonych liczników TTL ze szczególnym zwróceniem uwagi na układ licznika asynchronicznego 7490, zasady ich działania i realizowanych przez nie funkcji.

Ćwiczenie przeprowadzone jest z użyciem programu symulacyjnego Electronics Workbench 4.0D.

II. ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCY UCZNIA

• pojęcie licznika;

• pojemność licznika;

• licznik zliczający do N, a licznik modulo N;

• pojęcie licznika rewersyjnego;

• liczniki asynchroniczne (szeregowe), a synchroniczne (równoległe);

• zastosowania liczników;

III. WYKAZ APARATURY

• generator funkcyjny;

• analizator stanów logicznych;

• zasilacz;

• zadajnik stanów logicznych;

IV. PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Struktura wewnętrzna układu licznika asynchronicznego 7490

Zapoznaj się ze strukturą wewnętrzną układu licznika 7490 i określ funkcje poszczególnych wyprowadzeń układu.

Rys. 1. Struktura wewnętrzna licznika asynchronicznego 7490

2. Układ 7490 w roli licznika modulo 10

Wykorzystać zawartość wewnętrznej bazy programu EWB, znaleźć układ licznika 7490, a następnie zbudować licznik modulo_10 zliczający w kodzie BCD8421. Poprawność pracy zweryfikować dołączając do wyjść układy wskaźnik 7-segmentowy LED sterowany kodem BCD. Następnie wykorzystując analizator stanów logicznych, zaobserwować zmiany stanów na wyjściach licznika pod wpływem sygnału zliczanego dołączonego do wejścia dekady. Otrzymane przebiegi czasowe dla dekady liczącej umieścić w sprawozdaniu.

3. Określenie funkcji wejść ustawiających układu 7490

Podając na wejścia ustawiające licznika mod_10 (zbudowanego w punkcie 2) kombinacje stanów logicznych zgodnie z tabelą przedstawioną poniżej, określić funkcje tych wejść. Uzupełnioną tabelę zamieścić w sprawozdaniu.

Wejścia ustawiające				Stan wyjść				Realizowana funkcja
R0(1)	R0(2)	R9(1)	R9(2)	QD	QC	QB	QA
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

4. Projekt podwójnej dekady (licznik modulo 100)

Wykorzystując dwa liczniki 7490 oraz wskaźniki 7-segmentowe LED, zbuduj licznik mod_100 zliczający w kodzie BCD. Doprowadzając pojedyncze impulsy do wejścia układu, sprawdzać prawidłowość zliczania utworzonego licznika. Zaprojektowany, poprawnie funkcjonujący układ zamieścić w sprawozdaniu.

5. Zawężenie zakresu zliczania dla układu licznika 7490

Wykorzystując układ licznika 7490 zaprojektować licznik: modulo 3, modulo 4, modulo 6, modulo 7, modulo 8 i modulo 9. Dla każdego z przypadków sprawdzić prawidłowość działania układu, a przebiegi czasowe zamieścić w sprawozdaniu.

6. Układ 7490 w roli dzielnika

Dysponując układem 7490 zaprojektować licznik modulo 10 (dzielnik częstotliwości), na wyjściu którego pojawi się przebieg prostokątny o współczynniku wypełnienia ½.

Wskazówka: licznik musi liczyć w kodzie BCD5421.

7. Projekt licznika mod N zliczającego w kodzie BCD5421

Dysponując układem 7490 zaprojektować licznik modulo 7 zliczający w kodzie BCD5421. Zweryfikować poprawność działania układu analizując przebiegi czasowe na jego wyjściach. Przebiegi czasowe popranie działającego układu oraz projekt licznika zamieścić w sprawozdaniu.

8. Projekt licznika mod N zliczającego w kodzie BCD8421

Wykorzystując dwa liczniki 7490 oraz wskaźniki 7-segmentowe LED, zbuduj licznik mod_67 zliczający w kodzie BCD8421. Doprowadzając pojedyncze impulsy do wejścia układu, sprawdzać prawidłowość zliczania utworzonego licznika. Zaprojektowany, poprawnie funkcjonujący układ zamieścić w sprawozdaniu.

V. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW

1. Przedstaw charakterystykę układu 7490 - struktura wewnętrzna, funkcje wyprowadzeń.

2. Zamieścić projekty wszystkich układów liczników o których w punktach od 3 do 8.

3. Zamieść wykresy czasowe wizualizujące sposób działania zaprojektowanych układów liczników, o których mowa w punktach 2, 5, 6, 7.

4. Własne wnioski, spostrzeżenia i przemyślenia.

VI. PRZYKŁADOWE PYTANIA I ZADANIA

1. Jakie układu nazywamy licznikami cyfrowymi? Co to jest pojemność licznika?

2. Wskaż różnicę pomiędzy licznikiem do N a licznikiem modulo N.

3. Wskaż różnice pomiędzy licznikiem synchronicznym a asynchronicznym.

4. Dokonaj charakterystyki układu licznika scalonego 7490.

5. Wykaż, że licznik może pełnić funkcję dzielnika częstotliwości.

6. Narysuj sekwencję stanów panujących na wyjściach licznika 7490 w przypadku kiedy pracuje on jako licznik modulo 7.

7. Dysponując układem licznika 7490 zbuduj licznik do 8.

8. Dysponując układem licznika 7490 zbuduj licznik modulo 6.

9. Wykorzystując licznik 7490 zaprojektuj układ dzielnika przez 7, nie korzystając z innych dodatkowych elementów.

10. Wykorzystując licznik 7490 zaprojektuj układ dzielnika przez 7, korzystając:

• z licznika modulo 10 w połączeniu modulo 2 → modulo 5;

• z licznika modulo 10 w połączeniu modulo 5 → modulo 2;

3

ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 3

im. gen. prof. Sylwestra KALISKIEGO

w ZAMOŚCIU

PRACOWNIA ELEKTRONICZNA

---